研究性教学模式下遗传学教学的改革与实践:教学模式改革

研究性教学模式下遗传学教学的改革与实践

由于遗传学在生命科学中具有不可替代的重要作用，其教学方法、教 学模式的探索和研究近些年倍受关注。近年来,研究性教学在各高等院校不断地 被提出，黑龙江八一农垦大学生命科学学院也把研究性教学改革不断地深入到各 学科教学中去。作为遗传学教师,笔者在教学过程中不断地进行着研究性教学的 实践和思考。

研究性教学是在‘‘发现学习模式”和瑞士皮亚杰的“认知发展学说”的 理论基础上发展起来的，其认为学生学习的过程与科学家研究的过程在本质上是 一致的，强调将教学与研究结合作为大学教学的基本思想，注重提高学生发现问 题、分析问题和解决问题的能力，对培养创新型人才非常重要。研究性教学模式 的核心理念是以实践中的真实问题为基础,将学生置于真实的情境中学习，培养 学生的学习能力、创新能力和实践中的动手能力，增强学生对工作的适应能力， 使教学与研究相统一m。研究性教学是以学生为主体,以问题为核心（PBL)去获 取知识和应用知识的教学模式。研究性教学的内涵主要包括:教师把研究的思想、 方法和取得的新进展引入教学活动；
教师以研究的形式组织教学活动,打破原有 的完整的学科逻辑和机械的顺序；
学生积极参与研究之中，在研究中学习、成长， 养成独立思考的气质和批判。

笔者根据研究性教学的规律及遗传学学科的特点,在教学过程中对以 下几方面的问题进行了探索和实践。

1发挥学生的主动性和创造性，培养学生的思辨能力和独立思考能力 党的十八大指出，科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑, 必须摆在国家发展全局的核心位置。要坚持走中国特色的自主创新道路,以全球 视野谋划和推动创新，提高原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新的能力， 更加注重协同创新。这一论述充分体现了科技创新在经济和社会发展中的重要地 位,也为高等教育提出了未来人才培养的方向。大学作为本科生培养基地，肩负 着培养有创新精神和实践能力的高素质人才的重大历史使命。高校毕业生的质量 直接关系到一个国家科技人才的整体实力和水平,高校教师如何改革现有的教学方法和模式,培养具有学习能力、自我创新能力的大学生，是目前教育教学过程 中亟待解决的问题。

研究性教学模式具有极强的实践性。研究性教学模式特别注重教学与 研究相结合，理论与实际相统一。研究性教学模式不只强调背诵、理解复述和模 拟,而是注重培养学生的科学思维、自主意识、团队协作精神和工作责任心,强调 培养学生获取与归纳整理信息的能力、分析解决问题的能力、展示成果与表述观 点的能力。创新能力的培养不可能仅依靠获得知识,很大程度上还依赖于学生的 直接经验的积累，因此切实加强研究性实践教学,对提高学生的实践能力是至关 重要的。创新型人才的培养目标要求学生既要学会动手又要学会动脑；
因此，教 师在教学过程中要树立研究性教学为主的教学观,运用正确的教学法,积极探讨、 推动教学研究和改革,培养学生主动探求知识的主体精神,动手、动脑的能力和创 造性思维及创造精神。研究性教学过程从讨论问题开始,需要涉猎大量的资料,课 程学习本身不仅在于学习知识，还在于掌握学习知识的方法。研究性教学以学生 为主体的教学模式强调了学生在学习过程中的核心地位,教师只起引导、示范、 鼓励、辅导和监控的作用，这种模式可以最大限度地调动学生学习的主动性和积 极性,培养学生自主学习及独立分析和解决问题的能力。在遗传学的教学过程中 可以采用问题式、讨论式、互动式课堂教学,从而达到更好的教学效果，在客观 上具有一定的可行性。以学生为主体的教学模式关键在于课前的认真准备和教师 在课堂上的灵活调控。

2专业知识教学和实验技术教学相结合 遗传学是一门在实验基础上发展起来的学科,尤其是现代遗传学技术 的突飞猛进发展和遗传学知识的大量增加,都给学生的学习带来了一定的难度。

因此,遗传学采用什么样的授课方法才能使学生掌握基本知识,提高学生的创新能 力一直倍受教育工作者的关注。一些遗传学教师的教学经验表明，在遗传学授课 过程中，适当地讲授遗传学研究的基本实验技术和遗传学研究材料的获得方法对 帮助学生理解遗传学知识是非常重要的。例如，在介绍分子标记选择辅助育种的 研究进展时,对分子标记的定义、类型、发展和每种标记的用途进行讲解,对遗传 学研究材料如重组自交系和近等基因系群体的构建方法及其在基因定位和育种 研究中的应用等知识进行回顾,大大增强了学生对专业知识的理解。在实验技术 的教学方面,应不断地给学生介绍最新技术在遗传学研究中的作用以及不同技术 在某一研究领域的时效性3。在内容上,尽量安排生动丰富且易于操作的实验项目， 增加一些设计性和综合性的实验项目，尤其是近期，随着表观遗传学研究的日渐深入,适当地增加该方面的实验课程对帮助学生理解基于非基因序列改变所致基 因表达水平变化,如DNA甲基化和染色质构象变化等表观遗传学对生物性状的改 变所起的作用，可以开展表观遗传抑制剂对细胞周期调控的分析及RNA干扰基因 沉默的遗传分析等实验。

3为学生提供具有时效性、权威性和新颖性的阅读材料 随着遗传学科的快速发展,研究领域不断拓宽,新技术、新成果不断涌 现,任何一部教材都难以跟上遗传学快速发展的步伐，因此必须借助网络等媒体 实现知识的不断更新。在教学过程中，教师可适当地借鉴〈(Science〉〉、《Nature》 以及分子细胞生物学领域的一些国际权威杂志上的综述性文章作为教学中的补 充内容,使学生在学习经典遗传学理论的同时，对分子遗传学和现代遗传学的发 展有更深入的理解。如在研究癌症的遗传学基础时发现,一半以上癌症的发生过 程中伴有p53突变。p53在正常细胞中寿命短、含量低，与细胞周期控制、DNA 修复、衰老、血管生成和细胞凋亡密切相关。当p53发生突变时,细胞逃脱正常细 胞生长的限制,使突变从一代细胞传到下一代细胞,这为癌症的发育创造了条件。

在给学生授课的过程中，跟踪遗传学的最新研究动态，如引入p53等遗传学研究 进展，可大大激发学生学习的积极性。表观遗传学目前也是遗传学重要的补充, 如乙酰化酶家族和染色体易位、转录调控、基因沉默、细胞周期、细胞分化与增 殖以及细胞凋亡相关,从而对生物体的性状产生了影响。而非编码RNA不仅能对 整个染色体进行活性调节,也可对单个基因活性进行调节，它们对基因组的稳定 性、细胞分裂、个体发育都有重要的作用。在教学过程中，适量增加表观遗传学 的知识,可以极大地丰富学生的知识量及对科技前沿知识的认识,为提高学生的科 技创新能力奠定基础。

4案例式和情境式教学相结合，激发学生内在的学习动力 案例教学法（Casemedthodteaching,CMT)是根据教学目标和培养目标 的要求,在学生掌握了有关的基础知识和基本理论的基础上,教师在教学过程中选 择典型案例并以恰当的形式给学生展示,把学生带入一个特定情境中，在教师的 指引下由学生自己依靠其知识结构和背景,在这种案例情境中发现、分析和解决 问题，培养学生运用理论知识并形成技能技巧的一种教学方法5。案例教学法最 大的特点就是模拟实践经验,增强学生实践的能力。遗传学教师在注重理论知识 讲授的同时,要穿插与实际生活密切相关的大量案例,培养学生分析问题和动手实 践等能力。在遗传学教学过程中，注重教学内容与人类生活及人类疾病相结合, 加强学生对教学内容的认识和遗传知识的深化。在讲授单基因遗传病、多基因遗 传病和染色体病时,可与临床中真实的遗传病相联系,如常见的单基因遗传性疾病 一白化病、苯丙酮尿症、黑尿症、先天性聋哑、高度近视，多基因遗传性疾病一 原发性高血压、支气管哮喘、冠心病、青少年型糖尿病、类风湿性关节炎、精神 分裂症、癫痫、先天性心脏病，染色体遗传性疾病一“21三体”综合征、猫叫综合 征等。针对这些疾病，巧妙设计引导式问题,囊括大纲要求的知识点，突出遗传 学的课程特色。在该模式下的教学过程中，学生不是被动地学、记忆和理解教师 所教授的知识,而是在教师的指导下,将学生置于可以从不同角度看待事物的环境， 问题情境便能够吸引并维持他们的兴趣，使他们积 极寻找解决问题的方法，创 造性地得出结论,从而激发学生学习的内在动力。

5加强遗传学教师师资队伍建设，为研究性教学提供人才保障